新型等離子體推進器可加快太空旅行速度

美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室一位名叫法蒂瑪-易卜拉希米的研究人員開發出一種新型推進器,可以幫助人類在未來探索太空。這種新型推進器利用磁場使等離子體粒子從火箭背面射出,推動航天器前進。等離子體是物質的第四態,是一種帶電的氣體。

這個概念利用磁重聯來加速粒子,這是一個在宇宙中發現的自然過程,包括太陽表面。磁重聯是指磁場線匯聚,突然分離,然後重新連接,產生大量的能量。研究人員表示,她已經研究這個概念有一段時間了,最初的想法是在2017年提出來的。

當她思考汽車排氣管與實驗室的托卡馬克裝置所產生高速排氣粒子之間的相似之處時,就有了這個想法。在操作過程中,托卡馬克會產生被稱為質子的磁性氣泡,以每秒20公里左右的速度移動。易卜拉希米說,這在她看來很像推力。

目前的等離子體推進器使用電場來推動粒子,只能產生低比速度。在實驗室的計算機上進行的計算機模擬顯示,新的等離子體推進器概念可以產生速度為每秒數百公里的排氣,這比其他推進器快10倍。

航天器旅程開始時的速度可使宇航員能夠到達外星球,從而縮短遠距離空間旅行的時間。新型推進器具有更高強度的磁場,可以增加或減少推力,從而實現速度的微調。推進器還可以噴射出等離子體粒子和質子,後者可以增加推進器的動力。新的推進器還可以由重原子或輕原子組成,從而可以根據任務需要調整推力。

新型等離子體推進器可加快太空旅行速度

來源:cnBeta